通信工程設(shè)計(jì)中如何選擇電源線

1、通信工程設(shè)計(jì)中如何選擇電源線在通信工程設(shè)計(jì)中，經(jīng)常要面臨如何選用電源線的問(wèn)題，因?yàn)殡娫淳€是通信電源供電系統(tǒng)的重要組成部分。電源線的選用應(yīng)根據(jù)使用環(huán)境的溫度、敷設(shè)方式、額定工作電壓、用電設(shè)備負(fù)荷電流或直流電路允許電壓降加以選擇。合理選擇電源線不僅可以減少隱患、提高供電系統(tǒng)的可靠性，而且可以延長(zhǎng)電源線的使用壽命及節(jié)約電源能源。電源線的選擇包括交流電源線和直流電源線的選擇。一、 交直流電源線的選擇原則交流電源線的選擇：低壓配電設(shè)備的交流進(jìn)線電源線宜按遠(yuǎn)期負(fù)荷計(jì)算，低壓配電設(shè)備的出線如直接接用電設(shè)備時(shí)，按被接設(shè)備的負(fù)荷容量計(jì)算，低壓配電設(shè)備的出線如接電力室交流配電屏或其它機(jī)房交流配電屏（ 箱 ） 時(shí)，

2、交流電源線宜按所接交流配電屏（ 交流配電箱）容量或交流配電屏（交流配電箱）的遠(yuǎn)期負(fù)荷選擇，備用發(fā)電機(jī)組的輸出電源線宜按機(jī)組容量設(shè)計(jì)。直流電源線的選擇：直流配電屏到蓄電池的導(dǎo)線按遠(yuǎn)期容量設(shè)計(jì)，直流配電屏到開(kāi)關(guān)電源架的導(dǎo)線按開(kāi)關(guān)電源架容量設(shè)計(jì)，直流配電屏到通信機(jī)房直流分配柜或分配箱的電源線一般按分配柜或分配箱的容量設(shè)計(jì)，也可根據(jù)直流分配柜或分配箱今后所接設(shè)備的負(fù)荷容量設(shè)計(jì)， 直流配電屏（ 直流分配柜或分配箱） 接通信沒(méi)備時(shí)的電源線按被接機(jī)架設(shè)備的最大負(fù)荷容量計(jì)算。室內(nèi)布放的電源線應(yīng)選用阻燃耐火軟電纜；同機(jī)房?jī)?nèi)布放的電源線原則上采用單芯電源線，不同機(jī)房之間布放的電源線為直流電源線時(shí)采用單芯（ 小于6

3、mm2 的可考慮采用電纜） ，為交流電源線時(shí)采用電纜；室外敷設(shè)的電纜應(yīng)選用鎧裝電纜。電源線的芯線應(yīng)選用銅質(zhì)材料。二、交流電源線的選擇交流電源線的選擇主要考慮兩個(gè)方面，一是交流電源線的外護(hù)套選擇，二是交流電源線的截面積選擇。交流電源線的外護(hù)套選擇應(yīng)按其運(yùn)行電壓、環(huán)境條件、敷設(shè)方式選擇。通信用低壓部分的交流電源線耐壓一般為1000V。 室內(nèi)布放時(shí)選用銅芯阻燃聚氯乙烯絕緣聚氯乙烯護(hù)套軟電纜（RVVZ）,室外布放時(shí)選用銅芯阻燃聚氯乙烯絕緣鋼帶鎧裝聚氯乙烯護(hù)套軟電纜（RVVZ22）。交流電源線的截面積選擇通常要考慮導(dǎo)線允許載流量、電壓損失、機(jī)械強(qiáng)度等。計(jì)算導(dǎo)線截面積的方法一般有四種，按導(dǎo)線允許載流量進(jìn)行

4、選擇，按導(dǎo)線允許電壓損失進(jìn)行選 擇，按機(jī)械強(qiáng)度允許的最小載流量進(jìn)行選擇，按經(jīng)濟(jì)電流密度進(jìn)行選擇，有時(shí)按一種方法計(jì)算導(dǎo)線截面積， 還應(yīng)滿足另一方面的技術(shù)要求，通常情況下，室內(nèi)布放的交流電源線一般只考慮導(dǎo)線允許載流量，室外布放的交流電源線不僅要考慮導(dǎo)線允許載流量，同時(shí)還要考慮電壓損失、機(jī)械強(qiáng)度等，另外交流電源線截面積的選擇應(yīng)同時(shí)考慮各種敷設(shè)條件下的修正 系數(shù)（不同環(huán)境溫度、不同敷設(shè)方式下多根并聯(lián)、不同的土壤熱阻系數(shù)）。1、按導(dǎo)線允許載流量選擇電源線電源線在通過(guò)電流時(shí)，由于其導(dǎo)線自身電阻所引起的損耗會(huì)導(dǎo)致電源線發(fā)熱，溫度升高，如導(dǎo)線溫度升高過(guò)快，會(huì)使電源線絕緣層損壞、起火，也會(huì)使導(dǎo)線變軟，機(jī)械強(qiáng)度降

5、低，導(dǎo)線接頭處氧化加劇等。因此規(guī)定了在各種溫度條件下，不同截面的電源線允許載流量。導(dǎo)線允許載流量，就是在規(guī)定的環(huán)境溫度下，導(dǎo)線能夠連續(xù)承受而不致于使其線芯溫度超過(guò)最大值的電流。按照載流量法選擇導(dǎo)線截面積應(yīng)滿足下列公式：KI>Ijs式中I js-最大計(jì)算負(fù)載電流（A）;I-考慮在標(biāo)準(zhǔn)條件下（空氣溫度為25C, 土壤溫度為15C）的導(dǎo)線持續(xù)允許電流（A）；K- 考慮不同條件下的校準(zhǔn)系數(shù) （K=Kt Ki K2 K3 K）;K t-溫度校準(zhǔn)系數(shù)（表3-1）;K i-電源線在地下直埋多根并聯(lián)敷設(shè)校準(zhǔn)系數(shù)（表3-2）;K 2-電源線穿管在空氣中多根并聯(lián)敷設(shè)校準(zhǔn)系數(shù)（表3-3）;K 3-電源線在空氣

6、中多根并聯(lián)敷設(shè)校準(zhǔn)系數(shù)（表3-4）:K 4-電源線在土壤熱阻系數(shù)不同時(shí)的校準(zhǔn)系數(shù)（表3-5）。表3-1電纜在不同環(huán)境溫度時(shí)載流量的校準(zhǔn)系數(shù)K環(huán)境溫度50C100C150C20°C25°C30°C35°C40°C45°C校準(zhǔn)系數(shù)1.21.151.11.051.00.940.880.8150.745表3-2電纜直埋地下多根并聯(lián)敷設(shè)時(shí)載流量的校準(zhǔn)系數(shù)Ki電纜間凈距/mm電纜根數(shù)123456781001.000.880.840.800.780.750.730.722001.000.900.860.830.810.800.800.793001.

7、000.920.890.870.860.850.850.84表3-3電源線穿管在空氣中多根并聯(lián)敷設(shè)時(shí)載流量的校準(zhǔn)系數(shù)K2鋼管、鐵管、塑料管根數(shù)載流量的校準(zhǔn)系數(shù)2-40.954以上0.9表3-4電纜在空氣中多根并聯(lián)敷設(shè)時(shí)載流量的校準(zhǔn)系數(shù)K3排列根數(shù)1234646排列方式00000000000000000000000000線纜中心距/mmS=d1.000.900.850.820.800.800.75S=2d1.001.000.980.950.900.900.90S=3d1.001.001.000.980.961.000.96注:S-電纜的中心距，d電纜的外徑，當(dāng)d不同時(shí),d值取電纜外徑的平均值。表

8、3-5土壤熱阻系數(shù)不同時(shí)載流量的校準(zhǔn)系數(shù)K4土壤熱阻系數(shù)（0Cm/w）分類特征（土壤特性和雨量）校準(zhǔn)系數(shù)0.8土壤很潮濕，經(jīng)常下雨。如濕度大于9%勺沙土或濕度大于10%勺沙泥土等。1.051.2土壤很潮濕，規(guī)律性下雨。如濕度大于7%但小于9%勺沙土或濕度為12%-14%勺沙泥土等。1.01.5土壤較干燥，雨量不大。如濕度為8%-12%的沙泥土等0.932.0土壤較干燥，少雨，如濕度大于 4%且小于7%勺沙土或濕度為4%-8%勺沙泥土等。0.873.0多石地層，非常干燥。如濕度小于 4%勺沙土等。0.75在按照載流量法選擇導(dǎo)線截面積時(shí)，不管采用何種敷設(shè)方式，溫度校準(zhǔn)系數(shù)都要考慮，然后再選擇一種敷

9、設(shè)方式的校準(zhǔn)系數(shù)。環(huán)境溫度的選擇，一般在局內(nèi)各機(jī)房除電力室外按250C考慮，如電力室安裝有空調(diào)則按250C考慮，如未安裝空調(diào)則按 300C-350C考慮。模塊局接入網(wǎng)等機(jī)房，如機(jī)房安裝空調(diào)則按250C考慮，如未安裝空調(diào)則按 300C考慮。在山上的基站機(jī)房，如安裝空調(diào)則按300C考慮，如未安裝空調(diào)則按 350C-400C考慮。2、其它選擇電源線的方法按導(dǎo)線允許電壓損失選擇電源線的方法：電源線的線路阻抗在供電線路中會(huì)造成一定的電壓損失，尤其遠(yuǎn)距離的供電線路，電壓損失是必須考慮的問(wèn)題。一般通信設(shè)備的交流供電允許電壓變動(dòng)幅度為-10%+5%在通信工程設(shè)計(jì)中如果某個(gè)局站已安裝變壓器，則不需考 慮。一般需

10、要考慮的情況為：在農(nóng)村新建的接入網(wǎng)點(diǎn)或基站，因?yàn)橛械慕尤刖W(wǎng)點(diǎn)或基站距離變壓器較遠(yuǎn)，有可能電壓損失會(huì)超過(guò)10%另外，選擇電源線的方法還有按機(jī)械強(qiáng)度允許的最小載流量選擇和按經(jīng)濟(jì)電流密度選擇電源線等。由于該兩種方法在通信工程設(shè)計(jì)中用得較少，故不在介紹。三、直流電源線的選擇在直流供電系統(tǒng)中使用的電源線稱為直流電源線，包括開(kāi)關(guān)電源到直流配電屏、直流配電屏至蓄電池組、直流配電屏至直流分配柜以及至通信設(shè)備的電源線等。直流電源線的選擇除主要考慮滿足放電回路電壓降的要求外，還應(yīng)滿足導(dǎo)線的額定電流大于設(shè)計(jì)電流的要求。直流電源線一般在室內(nèi)布放，應(yīng)選用銅芯阻燃聚氯乙烯絕緣軟電纜（RVZ）,電源線耐壓一般為600V。直

11、流電源線截面積的計(jì)算一般有三種方法，即電流矩法、固定壓降分配法和最小金屬用量法。1、電流矩法電流矩法是按照直流供電回路所允許的電壓降來(lái)計(jì)算導(dǎo)線截面積的方法。根據(jù)歐姆定律，按下式計(jì)算某段導(dǎo)線的電壓降：IiLiU = IR ）-iS式中：A U-導(dǎo)線電壓降（V）I-流過(guò)導(dǎo)線的電流（A）R-導(dǎo)線的直流電阻（）L-導(dǎo)線長(zhǎng)度（m）S-導(dǎo)線截面積（mm2）2_r-導(dǎo)體電導(dǎo)率（m/ Q .mm）不同導(dǎo)體的電導(dǎo)率根據(jù)其導(dǎo)電性能的不同而有所不同。通信工程中現(xiàn)用的電源線主要是銅線，銅的電導(dǎo)率為：r銅-57m/ （ .mnf）。上式中導(dǎo)線長(zhǎng)度L為計(jì)算某段供電回路壓降時(shí)的總長(zhǎng)度，即正、負(fù)極的長(zhǎng)度之和。（蓄電在直流供電

12、系統(tǒng)中，一個(gè)直流供電回路是由多種電源設(shè)備及多段連接電源線組成 池組、直流配電屏、通信機(jī)房的直流分配屏、分配箱以及連接的導(dǎo)線等）為此全程線路壓降是由多種電源設(shè)備和多段線路的分壓降組成。即 U總=囚1+川2 +33 +ILiS現(xiàn)大多數(shù)通信設(shè)備的工作電壓為-40V-57V,全程允許壓降為3.2V,包括從蓄電池至通信設(shè)備輸入端的各種配電設(shè)備和各段線路的壓降。在額定電流下，部分配電設(shè)備和元器件直流壓降參考值如下：名稱額定電流卜的電壓降（mV）刀開(kāi)關(guān)30 50RTOB»80 200直流配電屏<500直流分配柜、列頭柜和直流分配箱<200配電設(shè)備和元器件的實(shí)際電壓降按下式計(jì)算AUSh=

13、（I 最大/I h） A UH式中 A USh-配電設(shè)備或元器件的實(shí)際電壓降I最大-通過(guò)配電設(shè)備或元器件的最大電流IH-配電設(shè)備或元器件的額定電流AUH-額定電流下，配電設(shè)備或元器件的最大電壓降在實(shí)際工作中，固定的配電設(shè)備壓降主要考慮的是直流配電屏、直流分配柜、列頭柜和直流分配箱等，其它元件的壓降基本不考慮。直流配電屏在額定電流下的電壓降為0.5V,但實(shí)際工作電流一般最多到額定電流的80%根據(jù)公式 A USh=（I最大/I h） A LH,故直流配電屏壓降按0.4V考慮即可。直流分配柜、列頭柜和直流分配箱等由于在額定電流下的電壓降僅為0.2V,故實(shí)際計(jì)算中按 0.2V取值。全程允許壓降 3.2

14、V減去固定壓降后，剩余的部分即 可分配到各段線路上。例：某一供電回路經(jīng)蓄電池至直流配電屏至通信機(jī)房的直流分配柜到通信設(shè)備機(jī)架；蓄電池至直流配電屏電流為 500A,距離6米；直流配電屏至通信機(jī)房的直流分配柜電流為 480A, 距離15米；通信機(jī)房的直流分配柜到通信設(shè)備機(jī)架電流每架為20A,共24架，距離10米；各段電源線均在走線架上布放；全程允許壓降3.2V ,則固定壓降為直流配電屏的 0.4V和直流分配柜的0.2V,共計(jì)0.6V。線路部分各段的壓降為 2.6V。各段導(dǎo)線截面計(jì)算如下:第一段蓄電池至直流配電屏：n ILc i4500 2 6 480 2 15 20 24 2 102、Si = -

15、1= = 202.43(mm2)?銅 AU 總57 M 2.6計(jì)算得到電源線截面為 202.43mm2,由于現(xiàn)有電源線無(wú)該種規(guī)格，往上與 202.43mm2接近 的有240mm規(guī)格電源線，240mm電源線單根在空氣中布放時(shí)的載流量為628A,室內(nèi)溫度為25CO,溫度校準(zhǔn)系數(shù)為1;電源線正負(fù)極并聯(lián)布放在走線架上，電源線在空氣中2根并聯(lián)敷設(shè)時(shí)載流量的校準(zhǔn)系數(shù)為 0.9 ;最大計(jì)算負(fù)載電流為 628Ax 1X 0.9=565.2A ,大于500A設(shè)計(jì) 電流的要求，故選用二根 240mm規(guī)格的銅芯阻燃聚氯乙烯絕緣軟電纜(正負(fù)極各一根)。在 確定了第一段導(dǎo)線的規(guī)格后 ，可計(jì)算出第一段導(dǎo)線的壓降 AU為0

16、.44(V)。3S1500 2 6 =0.44V 57 240第二段直流配電屏至通信機(jī)房的直流分配柜:n“ ILi =2銅U總一5480 2 15 20 24 2 1057 2.6-0.442= 194.93(mm2)計(jì)算得到電源線截面為194.93mm2，由于現(xiàn)有電源線無(wú)該種規(guī)格，往上與194.93mm2接近一 .22 .的有200mm規(guī)格電源線，查 200mm電源線單根在空氣中布放時(shí)的載流量為580A,溫度校準(zhǔn)系數(shù)為1 ;電源線在空氣中2根并聯(lián)敷設(shè)時(shí)載流量的校準(zhǔn)系數(shù)為0.9 ;故最大計(jì)算負(fù)載電流為580AX 1 X 0.9=522A ,能滿足設(shè)計(jì)電流 480A的要求，故選用二根 200mm

17、規(guī)格的銅芯阻燃 聚氯乙烯絕緣軟電纜(正負(fù)極各一根)。在確定了第二段導(dǎo)線的規(guī)格后，可計(jì)算出第二段導(dǎo)線的壓降A(chǔ) L2為1.26(V)。U2 = IR =480 2 1557 200= 1.26V第三段直流分配柜到通信設(shè)備機(jī)架:在第一段和第二段壓降已確定后，最后一段的壓降為0.9 (V),U3 =AU 總+*1 +皿2 =2.6-0.44-1.26 = 0.9(V)最后一段到每個(gè)機(jī)架的導(dǎo)線截面為：S3 =“ ILi =3'銅(u 總一 u 1 &u 220 2 1057 2.6 -0.44 -1.262、=7.79(mm )計(jì)算得到電源線截面為 7.79mm2,由于現(xiàn)有電源線無(wú)該種規(guī)

18、格，往上與7.79mm2接近的有10mm規(guī)格電源線，10mm電源線單根在空氣中布放時(shí)的載流量為83A,溫度校準(zhǔn)系數(shù)為 1;電源線在空氣中2根并聯(lián)敷設(shè)時(shí)載流量的校準(zhǔn)系數(shù)為0.9 ;故最大計(jì)算負(fù)載電流為83Ax 1X0.9=74.7A ,能滿足設(shè)計(jì)電流 20A的要求，故選用二根 10mm規(guī)格的銅芯阻燃聚氯乙烯絕 緣軟電纜（正負(fù)極各一根）。2、固定壓降分配法固定壓降分配法，就是將直流供電回路允許的全程電壓降的數(shù)值，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)每一段饋電回路分配給一個(gè)固定值，然后分別計(jì)算各段導(dǎo)線的截面積。步驟如下：了解全程供電允許壓降值，確定供電回路中各種配電設(shè)備和元器件的固定壓降值， 然后用全程供電允許壓降值減去固定壓降值后，得到可分配在線路上的壓降值。 確定各段導(dǎo)線的材質(zhì)，但目前通信工程設(shè)計(jì)中基本上都采用銅導(dǎo)線。了解各段導(dǎo)線負(fù)荷和各段導(dǎo)線長(zhǎng)度。 分配各段導(dǎo)線上的電壓降數(shù)值。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)一般情況下，最后一段（直流分配柜到通信設(shè)備機(jī)架）分配的電壓降可按 0.4-0.6伏考慮。根據(jù)公式計(jì)算該段導(dǎo)線截面